커피 한방울이 고체 표면 위에서 마르면 외곽 부분에 얼룩이 생기는 것을 커피링 효과라고 한다. 표면 증발률이 달라 남은 자국이다.

이같은 액적 증발은 코팅 공정 산업의 걸림돌로 여겨진다. 특히 잉크젯 프린팅 기술에서는 기능성 유연 재료 코팅 문제와 직결된다. 잉크젯 프린팅 기술은 최근 단순 패턴 인쇄를 넘어 차세대 에너지 및 디스플레이를 포함한 전기·전자 소자의 융복합 생산시스템 기술에 활용되고 있기 때문이다.

과학기술계에서는 액적의 커피링 패턴을 제어하고 균일 마름 자국을 얻기 위해 계면활성제를 사용하거나 부분적인 표면장력 변화를 발생시키는 등 여러 방법을 고안하고 있다.

김 교수 연구팀의 편정수 석사과정은 액적이 증발하는 공간을 한시적으로 밀폐 시켜 커피링을 완전히 소멸시키는 방법을 개발했다.

증발률이 다른 두 액체를 효과적으로 혼합하고, 먼저 증발하는 휘발성 액체의 몰 분자량이 공기보다 큼을 이용해 밀폐된 공간에 갇힌 휘발성 증기가 연속적으로 용질성 마랑고니 효과를 일으켜 커피링을 완전히 사라지게 만들었다.

김형수 교수는 "증발 물질을 잘 이해하고 물질전달 메커니즘을 활용해 증발 시스템을 최적화하면, 디스플레이 원료 퀀텀닷과 태양광 패널 원료 페로브스카이트와 같은 기능성 소자들을 대량 생산이 가능한 잉크젯 프린팅 기술로 균일한 패터닝을 가능하게 할 수 있다"라며 "현재 해당 기술을 특허 출원했고 유연 디스플레이 소자에 적용하기 위해 연구를 진행하고 있다"라고 덧붙였다.